合肥工業(yè)大學(xué)電力電子技術(shù)第十六講第五章

電力電子技術(shù)PowerElectronics凡能將交流電能轉(zhuǎn)換為直流電能的電路統(tǒng)稱為整流電路，簡稱為AC-DC。整流電路是出現(xiàn)最早的電力電子電路，自20世紀(jì)20年代至今已經(jīng)歷了以下幾種類型：旋轉(zhuǎn)式變流機(jī)組（交流電動機(jī)-直流發(fā)電機(jī)組）靜止式離子整流器和靜止式半導(dǎo)體整流器整流電路有多種分類方法按交流電源輸入相數(shù)來分類，可分為單相與多相整流電路按電路結(jié)構(gòu)來分類，可分為半波、全波與橋式整流電路若按整流電路中使用的電力電子器件來劃分，可分為不控整流電路、相控電路、PWM整流電路

5.1概述5.1概述

5.2不控整流電路5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路利用功率二極管的單相導(dǎo)電性可以十分簡單地實(shí)現(xiàn)交流—直流電力變換。由于二極管整流電路輸出的直流電壓只與交流輸入電壓的大小有關(guān)，不能控制其數(shù)值，故稱為不控整流電路。5.2不控整流電路5.1概述

5.2不控整流電路5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路

5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路ωt0～ππ～2π2π～3π二極管導(dǎo)通情況VD1導(dǎo)通VD1截止VD1導(dǎo)通負(fù)載電壓udu20u2負(fù)載電流idu2/R0u2/R二極管端電壓uVD10u20負(fù)載電壓平均值Ud

電源變壓器副邊電壓有效值為U25.2.1單相不控整流電路圖5-1單相半波整流電路帶電阻性負(fù)載電路及波形5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路表5-1單相半波不控整流電路電阻負(fù)載時各區(qū)間工作情況不帶續(xù)流二極管的單相半波整流電路帶阻感負(fù)載電路及波形ωt0～ππ～ωt1ωt1～2π二極管導(dǎo)通情況VD1導(dǎo)通VD1導(dǎo)通VD1截止負(fù)載電壓udu2u20負(fù)載電流id有有0二極管端電壓uVD100u25.2.1單相不控整流電路5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路表5-2單相半波不控整流電路阻感負(fù)載時各區(qū)間各區(qū)間工作情況帶續(xù)流二極管的單相半波整流電路帶阻感負(fù)載電路及帶大電感負(fù)載電流波形波形ωt0～ππ～2π二極管導(dǎo)通情況VD1導(dǎo)通、VD2截止VD1截止、VD2導(dǎo)通負(fù)載電壓udu20負(fù)載電流id水平直線整流二極管電流iVD1矩形波0續(xù)流二極管電流iVD20矩形波整流二極管端電壓uVD10u2續(xù)流二極管端電壓uVD2-|u2|05.2.1單相不控整流電路5.1概述

5.2不控整流電路5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路表5-3單相半波不控整流電路大電感負(fù)載帶續(xù)流二極管時各區(qū)間工作情況半波整流負(fù)載電壓僅為交流電源的正半周電壓，造成交流電源利用率偏低，輸出脈動大，因此使用范圍較窄。若能經(jīng)過變換將交流電源的負(fù)半周電壓也得到利用，即獲得圖5-2a中的負(fù)載電壓波形，則負(fù)載電壓平均值Ud可提高1倍，電源利用率大大提高。采用單相全波整流電路

5.2.1單相不控整流電路單相半波整流電路帶電阻性負(fù)載電路及波形圖5-2a單相全波整流電路負(fù)載電壓波形5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路單相全波整流電路圖5-2單相全波整流負(fù)載電壓波形a)單相全波整流電路負(fù)載電壓波形b)單相全波整流電路c)交流輸入正半周整流電路工作圖d)交流輸入負(fù)半周整流電路工作圖5.1概述

5.2不控整流電路5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.1單相不控整流電路ωt0～ππ～2π二極管導(dǎo)通情況VD1導(dǎo)通、VD2截止VD2導(dǎo)通、VD1截止ud|u2||u2|uVD1和uVD2uVD1=0，uVD2=-2|u2|uVD1=-2|u2|，uVD2=0Ud5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.1單相不控整流電路表5-4單相全波整流電路各區(qū)間工作情況圖5-3單相橋式整流電路圖5-2單相全波整流電路5.2.1單相不控整流電路5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路

5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路單相全波整流電路必須要有一個帶中心抽頭的變壓器，且二極管承受的最高電壓為。為獲得全波整流電路的負(fù)載電壓波形，并克服全波整流電路的缺點(diǎn)，可采用橋式整流電路a)單相橋式整流電路b)交流輸入正半周單相橋式整流電路工作圖c)交流輸入負(fù)半周單相橋式整流電路工作圖5.2.1單相不控整流電路5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路ωt0～ππ～2π二極管導(dǎo)通情況VD1和VD4導(dǎo)通、VD2和VD3截止VD2和VD3導(dǎo)通、VD1和VD4截止ud|u2||u2|uVDuVD1,4=0，uVD2,3=-|u2|uVD2,3=0，uVD1,4=-|u2|Ud5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.1單相不控整流電路表5-5單相橋式整流電路各區(qū)間工作情況在單相輸入的AC-DC整流電路中，單相橋式整流電路應(yīng)用極為廣泛。半波整流電路交流電源電流是單方向的，電源變壓器存在直流磁化現(xiàn)象，是半波整流電路的應(yīng)用不廣泛的主要原因之一。而橋式和全波電路電源電流雙向流動，使交流電源得到充分利用，也不存在電源變壓器直流磁化現(xiàn)象。5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路

5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.1單相不控整流電路單相交流整流電路所能提供的功率通常限制在2.5kW以下，要求更大功率直流電源的設(shè)備就需要利用三相交流電源和三相整流電路，其中最普及的是三相橋式整流電路。由于三相橋式整流電路多用于中、大功率場合，因此很少采用單個二極管進(jìn)行組合，而多采用三相整流模塊，如圖5-4a所示。圖5-4三相橋式整流電路

5.2.2三相不控整流電路

整流模塊電路5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路

5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路共陰極組的3個二極管中陽極所接交流電壓值最高的一個二極管導(dǎo)通；共陽極組的3個二極管中陰極所接交流電壓值最低的一個二極管導(dǎo)通。即任意時刻共陽極組和共陰極組中各有1個二極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。圖5-4三相橋式整流電路和負(fù)載電壓波形5.2.2三相不控整流電路電路電壓波形5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路時段IIIIIIIVVVI共陰極組中導(dǎo)通的二極管VD1VD1VD3VD3VD5VD5共陽極組中導(dǎo)通的二極管VD6VD2VD2VD4VD4VD6整流輸出電壓uduabuacubcubaucaucb整流電壓平均值Ud表5-6三相橋式整流電路各區(qū)間工作情況5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.2三相不控整流電路將負(fù)載電壓ud波形中的一個周期分成6段，每段60°，每段導(dǎo)通的二極管及輸出整流電壓的情況如表5-6所示。交流電經(jīng)過二極管整流后方向單一，但是大小還是處在不斷地變化之中。這種脈動直流一般不能直接給裝置供電。要把脈動直流變成波形平滑的直流，還需要再做一番“填平取齊”的工作，這便是濾波。濾波的任務(wù)，就是把整流器輸出電壓或電流中的波動成分盡可能地減小，改造成接近恒定值的直流電。常用的濾波電路有電容濾波電路、電感濾波電路和復(fù)式濾波電路。5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.3整流濾波電路

5.2.3整流濾波電路1．電容濾波電路將電容作為儲能元件，利用了電容兩端電壓不能突變的特點(diǎn)。目前大量普及的微機(jī)、電視機(jī)等家電產(chǎn)品中所采用的開關(guān)電源中，通常都是在單相橋式不控整流橋后面并聯(lián)一個較大閥值的濾波電容，如圖5-5a所示。圖5-5電容濾波的單相橋式不可控整流電路及工作波形5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路圖5-5電容濾波的單相橋式不可控整流電路及工作波形5.2.3整流濾波電路在ωt=0時刻，交流電壓u2高于電容電壓ud，二極管VD1和VD4導(dǎo)通，交流電源開始向電容C充電，并為負(fù)載提供能量；電容電壓逐步升高，當(dāng)整流橋輸出電壓低于電容電壓時，二極管VD1和VD4關(guān)斷，此后電容C放電，為負(fù)載提供能量，直至二極管VD2和VD3導(dǎo)通；該過程周而復(fù)始。電路負(fù)載電壓波形5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路負(fù)載固定的情況下，電容器C的容量越大，充電和放電所需要的時間越長?？蛰d時，由于電容C儲存的電荷無法釋放，。重載時由于負(fù)載電阻值很小，Ud逐漸趨向于0.9U2。顯然，電容C的容量越大，濾波效果越好，輸出波形越趨于平滑，輸出電壓Ud也越高。但是，當(dāng)電容容量達(dá)到一定值以后，再加大電容容量對提高濾波效果已無明顯作用。5.2.3整流濾波電路圖5-5電容濾波的單相橋式不可控整流電路及工作波形電路負(fù)載電壓波形5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.3整流濾波電路電容濾波電路最為普及。注意：在電容濾波電路中，當(dāng)電路接入電網(wǎng)時瞬間，電容的充電過程會導(dǎo)致電流浪涌，因此在實(shí)際應(yīng)用時要考慮整流橋的抗浪涌能力。也可采用圖5-8所示的抗浪涌電路，也稱作軟起電路。圖5-8單相橋式不可控整流電路的抗浪涌電路5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.3整流濾波電路2．電感濾波電路電容濾波電路利用了電容兩端電壓不能突變的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)電壓平滑。電感濾波電路則是利用電感兩端的電流不能突變的特點(diǎn)，使輸出電流平滑。電感有電流平波作用。電感濾波電路及對應(yīng)的負(fù)載電流波形如圖5-6所示。圖5-6電感濾波的單相橋式不可控整流電路及工作波形5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.3整流濾波電路對于負(fù)載而言，采用大電容濾波的整流電路相當(dāng)于直流電壓源，而采用大電感濾波的整流電路相當(dāng)于直流電流源。5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.3整流濾波電路3．復(fù)式濾波電路復(fù)式濾波器的組成。圖5-7所示是由電感與電容組成的LC濾波器，其濾波效能很高，適用于負(fù)載電流較大、要求紋波很小的場合。但是由于電感體積和重量大，成本也較高。圖5-7電感和電容組成的復(fù)式濾波的單相橋式不可控整流電路及工作波形5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

1．倍壓不控整流電路世界各國的市電電壓（單相電壓）并不完全一樣，有的單相電壓有效值為110V，有的為220V（或230V），如我國的市電電壓標(biāo)準(zhǔn)為220V。為適應(yīng)不同國家的需要，實(shí)現(xiàn)兩種輸入電源的轉(zhuǎn)換，可采用圖5-9所示的倍壓整流技術(shù)。圖5-9倍壓不可控整流電路5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.4倍壓、倍流不控整流電路兩種輸入交流電壓的轉(zhuǎn)換由開關(guān)S來完成。當(dāng)開關(guān)S閉合時，電路在110V交流輸入電壓下工作。在交流電的正半周，通過VD1，C1上的電壓被充電到交流電壓的峰值ud/2。而在交流電的負(fù)半周，C2上的電壓通過VD2也被充電達(dá)到交流電壓的峰值ud/2，電路輸出的直流電壓應(yīng)為C1和C2上充電電壓之和，即ud。當(dāng)開關(guān)S打開時，二極管VD1～VD4組成了全橋整流電路，對輸入的交流220V進(jìn)行整流，也同樣產(chǎn)生數(shù)值為ud的直流電壓。5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.4倍壓、倍流不控整流電路直接耦合式GTO驅(qū)動電路：二極管VD1和電容C1提供+5V電壓VD2、VD3、C2、C3構(gòu)成倍壓整流電路提供+15V電壓VD4和電容C4提供-15V電壓V1開通時，輸出正強(qiáng)脈沖V2開通時輸出正脈沖平頂部分V2關(guān)斷而V3開通時輸出負(fù)脈沖V3關(guān)斷后R3和R4提供門極負(fù)偏壓BAoC2．倍流不控整流電路出于電隔離和電壓匹配的需要，在DC/DC變換中常采用間接變換方案，即含有DC-AC-DC的直流變換電路。其輸出端整流電路屬于高頻整流電路，輸出為正負(fù)對稱的方波。當(dāng)輸出為低壓大電流時，傳統(tǒng)的橋式整流電路中存在兩個二極管壓降，二極管的導(dǎo)通損耗會大大降低電路的效率；而全波整流電路雖然只需要2個二極管，損耗小，但變壓器二次側(cè)繞組有中心抽頭，給高頻變壓器的繞制帶來困難。5.2.4倍壓、倍流不控整流電路5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.4倍壓、倍流不控整流電路倍流整流電路變壓器二次側(cè)匝數(shù)與全波整流電路相等，比全橋電路多一倍，但不用中心抽頭電路中只有兩個二極管，繞組中的電流iT只是輸出電流iL的一半。換句話說，輸出電流iL是繞組電流iT的兩倍，這也是倍流整流電路得名的由來。圖5-10倍流整流電路5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.2.4倍壓、倍流不控整流電路t0～t1段，電源電壓uT處于正半周，二極管VD1截止，VD2正偏導(dǎo)通，iL1由電源經(jīng)L1、VD2和負(fù)載R流過，為負(fù)載R提供能量，同時L1儲能，因此該段被稱為L1儲能期。而L2經(jīng)VD2釋放能量給R，iL1和iL2流動方向如圖c所示，iL=iL1+iL2≈2iL1。5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路c）圖5-10倍流整流電路t2～t3段，電源電壓uT處于負(fù)半周，二極管VD1正偏導(dǎo)通，VD2截止，iL2由電源經(jīng)L2、VD1和負(fù)載R流過，為負(fù)載R提供能量，同時L2儲能，而L1經(jīng)VD1釋放能量給R，因此該段被稱為L1放能期。iL1和iL2流動方向如圖d所示，iL=iL1+iL2≈2iL1。5.2.4倍壓、倍流不控整流電路5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路d）t1～t2段和t3～t4，電源電壓uT=0，L1和L2分別通過VD1和VD2續(xù)流，為R提供能量，該段被稱為L1L2放能區(qū)。iL1和iL2流動方向如圖e所示，iL=iL1+iL2≈2iL1。5.2.4倍壓、倍流不控整流電路5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路e）與全波整流電路相比，雖然用了兩個濾波電感，但由于流過的電流只為負(fù)載電流的一半，故電感量可小一些，繞制電感的導(dǎo)線可細(xì)一些，因此電感體積縮小不少，兩個電感的體積和重量與全波整流電路的濾波電感差不多。5.2.4倍壓、倍流不控整流電路圖5-10倍流整流電路5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路若將不控整流電路中的整流二極管換成晶閘管或GTR等全控器件，則整流電路就成為可控整流電路。其中以晶閘管為整流器件的相控整流電路是經(jīng)典的可控整流電路，該整流電路有多種形式，其負(fù)載有電阻負(fù)載、阻感負(fù)載和反電勢負(fù)載等，負(fù)載的性質(zhì)不同，晶閘管整流電路的工作情況也不一樣，但它們都基于一個工作原理——移相控制技術(shù)。

5.1概述

5.2不控整流電路5.3相控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路

5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)在分析晶閘管可控整流電路時，為便于分析，認(rèn)為晶閘管為理想開關(guān)元件，即晶閘管導(dǎo)通時管壓降為零，關(guān)斷時漏電流為零，且認(rèn)為晶閘管的導(dǎo)通與關(guān)斷瞬時完成。將圖5-1中的二極管換成晶閘管即組成單相半波相控整流電路，但該電路輸出脈動大，且易造成電源變壓器鐵心直流磁化，實(shí)際上很少采用。5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.3.1移相控制技術(shù)將單相橋式不控整流電路中的二極管換成晶閘管，即構(gòu)成單相橋式相控整流電路，如圖5-11a所示。VT1～VT4組成可控整流橋，由整流變壓器T供電，u1為變壓器一次側(cè)電壓，變壓器二次側(cè)出線連接在橋臂的中點(diǎn)a、b端上，變壓器二次側(cè)電壓u2，R為純負(fù)載電阻。5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路圖5-11帶電阻負(fù)載的單相橋式相控整流電路和波形5.3.1移相控制技術(shù)在u2的正半周，a點(diǎn)電位高于b點(diǎn)電位，若4個晶閘管均不導(dǎo)通，負(fù)載電流id為零，負(fù)載電壓ud也為零，假設(shè)各晶閘管漏電阻相等，則VT1和VT4各分擔(dān)u2/2的正向電壓，VT2和VT3各分擔(dān)u2/2的反向電壓。在ωt=α?xí)r刻，給VT1和VT4施加觸發(fā)脈沖uG，此時VT1和VT4承受正壓而導(dǎo)通，ud=u2；VT2和VT3承受u2的反向電壓，id=u2/R；5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳統(tǒng)整流電路存在的問題

5.5.2電壓型單相單管PWM整流電路

5.5.3電壓型橋式PWM整流電路

5.5.4電流型橋式PWM整流電路

5.6同步整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

當(dāng)u2過零時，流經(jīng)晶閘管的電流也降到零，VT1和VT4關(guān)斷，而此時VT2和VT3尚無觸發(fā)脈沖，處于截止?fàn)顟B(tài)，VT2和VT3各分擔(dān)u2/2的正向電壓，VT1和VT4各分擔(dān)u2/2的反向電壓，ud=0。在u2的負(fù)半周，在ωt=π+α?xí)r刻給VT2和VT3施加觸發(fā)脈沖，VT2和VT3導(dǎo)通，ud=-u2=|u2|；VT1和VT4承受u2的反向電壓；當(dāng)u2進(jìn)入正半周時，VT2和VT3關(guān)斷。5.1概述

5.2不控整流電路

5.2.1單相不控整流電路

5.2.2三相不控整流電路

5.2.3整流濾波電路

5.2.4倍壓、倍流不控整流電路

5.3相控整流電路5.3.1移相控制技術(shù)

5.3.2三相半波相控整流電路

5.3.3三相橋式相控整流電路

5.3.4橋式半控整流電路

5.3.5變壓器漏感對整流電路的影響

5.4相控有源逆變電路

5.4.1相控有源逆變原理及實(shí)現(xiàn)條件

5.4.2逆變失敗與最小逆變角

5.5PWM整流電路

5.5.1傳